Трансформаторные подстанции, используемые в дачных и садоводческих кооперативах, по надёжности, своевременности и качеству обслуживания уступают стационарным городским. Неправильно произведённый расчёт энергопотребления на этапе проектировки дачной электросети приводит к её частым перегрузкам и выходу из строя. В общем, история «на даче опять пропал свет» ни для кого не новость. Обеспечить резервное электропитание в этом случае призваны автономные миниэлектростанции или генераторы для дачи.
1. Что такое генератор
Автономный генератор электроэнергии в самом общем виде представляет собой станцию, состоящую из двигателя внутреннего сгорания (ДВС), и непосредственно генератора. Его ротор, приводимый в движение ДВС, вращается внутри обмоток статора и создаёт переменный магнитный поток, который наводит в обмотках электродвижущую силу.
2. Какими бывают генераторы для дачи
По типу двигателя, приводящему в движение ротор генератора они делятся на:
– бензиновые;
– дизельные;
– газовые.
По типу рабочего цикла бензинового(газового) ДВС подразделяются на:
– двухтактные;
– четырёхтактные.
По типу электрической части различают:
– синхронные;
– асинхронные;
– генераторы, оснащённые инверторным блоком.
По типу выходного напряжения:
– однофазные;
– трёхфазные.
По типу включения:
– с ручным запуском;
– с электрическим запуском;
– с автоматическим запуском.
Рассмотрим подробно каждый пункт.
3. Бензин, газ или дизель?
3.1 Бензиновые генераторы для дачи часто предпочитают дизельным ввиду их компактности, небольшого веса, простоты эксплуатации и низкого уровня шума. Лёгкий пуск в зимних условиях и невысокая стоимость также делают их привлекательными для потребителя. Мощность бензиновых генераторов достигает 10кВт – этого вполне достаточно, чтобы обеспечить электричеством большой современный загородный дом.
Среди бензиновых генераторов различают три основных типа:
– агрегаты инверторного типа мощностью до 1кВт. Представляют собой компактное, чаще всего носимое за ручку устройство в пластиковом форм-факторе. Их можно использовать для кратковременного поддержания в доме освещения, просмотра телевизора. Они легки, мобильны и удобны для решения локальных задач энергоснабжения.
– бензоагрегаты инверторного типа мощностью до 6 кВт. Выпускаются в виде моноблоков с роликами или монтируются в раму. Для транспортировки таких генераторов требуются два человека. Как правило, вырабатываемой ими мощности достаточно для обеспечения электричеством всех основных бытовых потребителей в доме: ламп освещения, телевизора, холодильника, скважинного насоса, полов с подогревом.
– генераторы мощностью 10 кВт. Это небольшие стационарные установки, которые позволяют питать не только бытовые потребители электроэнергии, но и небольшие сварочные аппараты, токарные станки и прочее вспомогательное оборудование.
Двухтактными бензиновыми двигателями обычно оборудуются маломощные компактные генераторные установки с наработкой на отказ в 500 часов. Четырёхтактные двигатели мощнее и экономичнее, они имеют значительно больший запас прочности, их наработка на отказ в четыре раза больше, чем у двухтактных агрегатов.
3.2 Дизельные генераторы для дачи представляют собой стационарные или мобильные электростанции, отличающиеся большим весом и габаритами. Они значительно мощнее бензиновых генераторов, работают на дизтопливе, неприхотливы и рассчитаны на длительный срок бесперебойной эксплуатации. Среди них различают установки с воздушным и водяным охлаждением. Генераторы с воздушным охлаждением более компактные, способны на бесперебойную работу до 10 часов подряд и являются более подходящим для дачи вариантом. Электростанции большой мощности с водяным охлаждением могут работать круглосуточно и относятся к числу промышленных установок.
К числу плюсов дизель-генераторов относятся их высокая надёжность, мощность, большой КПД и длительный ресурс. Минусами являются большие размеры, немалая стоимость и повышенная шумность.
3.3 Газогенераторы работают на бутане, пропане и природном газе. Они оснащены обычными двигателями внутреннего сгорания с циклом Отто, в бытовом варианте рассчитаны на выходную мощность от двух до пяти киловатт и очень экономичны – расход потребляемого газа в них составляет примерно 0,4 кг/ кВт.ч. В сравнении с дизель-генераторами, газовые генераторы для дачи являются малошумящими. Для обеспечения питания компактной газовой установки дачного типа нужен газовый баллон, соединённый с ней посредством редуктора. Генераторы, работающие на газу, экономичней и экологичней бензиновых и дизельных, однако их стоимость достаточно высока. Это является главным доводом в пользу их непопулярности среди населения.
Таким образом, при выборе генератора для дачи в основном рассматриваются бензиновые и дизельные мини-установки.
4. Что лучше: синхронный или асинхронный генератор?
4.1 Асинхронный генератор имеет простую конструкцию, его ротор фактически представляет собой обыкновенный магнитный маховик. Он отлично защищён от влаги, пыли и попадания внутрь твёрдых частиц, потому что не требует охлаждения и имеет закрытую конструкцию. Простота делает асинхронный генератор надёжным и долговечным. Кроме того, он не восприимчив к коротким замыканиям. Серьёзным недостатком асинхронного генератора является его нестабильность – колебания выходного напряжения в пределах 10 %. Это не позволяет применять его в качестве источника питания для бытовой электроники – только для освещения и электроинструмента. Зато он обладает высоким классом защиты.
Класс защиты генератора маркируется как IPXY, где X и Y – числа, обозначающие разную степень устойчивости к внешним воздействиям.
Значения Х:
«2» – предохранение от попадания твёрдых частиц с диаметром более 12 мм и касаний пальцами;
«4» – защита от касаний проволоки и посторонних частиц с диаметром более 1 мм;
«5» – защита от проникновения любых внешних инородных тел, включая пыль.
Значения Y:
«3» – защита от косых струй воды, падающих на генератор под углом до 60 градусов к вертикальной плоскости;
«4» – полная защита от попадания воды.
Класс защиты асинхронного генератора – IP54.
4.2 В свою очередь синхронный генератор даёт гораздо более стабильное напряжение, но вследствие усложнённой, по сравнению с асинхронным генератором, конструкции и необходимостью воздушного охлаждения менее надёжен и хуже защищён. Этим генераторам присущ класс защиты IP 23, поскольку их корпус открыт для доступа воздуха.
Главным достоинством синхронных генераторов является устойчивость к пусковым перегрузками и стабильное напряжение на выходе. Это позволяет использовать их как для питания точной аппаратуры (компьютеров, телевизоров, и т.д.), так и для приборов освещения и электроинструмента.
Использование в современных мини-электростанциях пусковых усилителей позволяет асинхронным генераторам справляться с пусковыми перегрузками, а применение схемы автоматической регулировки напряжения по выходу – улучшать его качество. Принудительное охлаждение с использованием фильтров в закрытом корпусе увеличивает класс защиты синхронных генераторов.
Однако, главным достижением в стабилизации выходных параметров, частичном упрощении кинематической схемы и оптимизации расхода топлива генератора стало включение в его схему инверторного блока. Его принцип работы состоит в выпрямлении переменного тока на выходе генератора и сглаживании его пульсаций до получения стабильного постоянного тока. Из него формируется переменный нагрузочный ток. Цепи обратной связи позволяют регулировать обороты двигателя генератора в зависимости от нагрузки и переводить его в экономный режим на холостом ходу.
Хорошим вариантом для дачи станет приобретение современной мини-электростанции с синхронным генератором инверторного типа.
5. Нужно ли на даче трёхфазное напряжение?
В общем случае – нет, поскольку пяти-шести ваттный однофазный генератор вполне уверенно справляется с задачей электроснабжения дачи средних размеров. Использование трёхфазной сети уместно, если на даче работает сварочный аппарат, электроинструменты и прочие не бытовые потребители. В этом случае сварку можно «повесить» на одну фазу, электроинструмент и станки – на вторую, а бытовые приборы – на третью. Главное – равномерно распределить нагрузку по фазам и не допустить её перекоса: трёхфазные генераторы к этому очень чувствительны.
6. Способы запуска
Наиболее простой и «по-дедовски» надёжный способ – это запуск электрогенератора вручную с помощью специального шнура с рукояткой. Более современный – пуск с помощью стартовой кнопки. Если же для вас важно бесперебойное энергоснабжение вне зависимости от поломок основной сети, самым правильным будет запуск генератора для дачи через схему автоматического ввода резерва. В этом случае автоматический запуск генератора происходит при исчезновении напряжения в стационарной сети. Приняв решение о самостоятельном проведении разводки у себя на даче, необходимо исключить возможность одновременного питания от стационарной сети и генератора. Для этого требуется установка трёхпозиционного переключателя: «Сеть» – «Ноль» – «Генератор». И в том и в другом случае не обойтись без источника бесперебойного питания, который возьмёт на себя функцию сети на время автоматического или ручного переключения.
7. Как определить нагрузку на генератор?
Для этого следует точно просуммировать потребляемую мощность всех электрических приборов на даче – ламп освещения, бытовой техники, насосов, котлов, систем подогрева. Если потребитель имеет электродвигатель или в его схеме присутствуют конденсаторы, нужно разделить его среднюю мощность на cos Ф – эти сведения обычно указаны в паспортах электроприборов – и полученную цифру умножить на три. Если полученное значение существенно превышает номинальное, имеет смысл задуматься о приобретении генератора с пусковым усилителем. К полученной суммарной мощности потребителей электроэнергии на даче нужно добавить еще 30% – этот допуск учитывает скачки напряжения при включении приборов.
8. Что же в результате?
Если вы планируете строить дачу на хуторе, изолированном от ближайших населённых пунктов, то вам несомненно понадобится стационарный дизельный генератор, мощностью не менее 10 кВт, который будет непрерывно вырабатывать электричество. Для обычной же дачи в качестве резервного источника питания подойдёт бензиновый инверторный агрегат на 6-8 кВт, включённый в схему автоматического ввода резерва. Он идеально справится с задачей резервирования электросети на несколько часов, необходимых для устранения возникшей в ней неисправности.
Загрузка...
